选择性必修1 地理 内、外力作用与地貌的形成 逐字稿-6,851字
师:同学们好,今天我们一起来学习内力作用与地貌的形成。通过科考发现,在喜马拉雅山脉岩层中有大量海洋生物化石,台湾海峡中打捞出众多陆地动物化石。这些发现说明,海洋和陆地可能在不断变迁,地表形态也在持续改变。那么,促使地表形态改变的作用是什么呢?这就是我们今天要讲的内容——内力作用和外力作用。课程标准是结合实例,解释内力作用和外力作用对地表形态变化的影响。今天我们分两大模块讲解,第一是内力作用,第二是外力作用。我们会从能量来源、表现形式、作用力和对地表形态的影响这几个角度,分别进行阐述和研究。
首先,内力作用的能量来自地球内部,主要是地球内部放射性元素衰变产生的热能。其主要从三个方面表现:第一,地壳运动;第二,岩浆活动;第三,变质作用。其中,地壳运动对地表形态的影响最为深刻。我们先来了解它,地壳运动指岩石圈因受内力作用而发生的变形变位,也称为构造运动。大陆漂移、地壳抬升、地面沉降、地震等,都是地壳运动的反映。它主要从两个角度表现,一个是水平运动,第二个是垂直运动。水平运动是指沿平行于地球表面方向的运动,垂直运动是沿地球半径方向的上升或下降运动。水平运动往往使岩层水平位移并发生弯曲变形,进而形成巨大的断裂带。比如,岩层张力形成张裂带,岩层挤压可能形成巨大的褶皱山脉。垂直运动则会引起岩层大规模的隆起和凹陷,造成地势的起伏变化和海陆变迁。例如,水平运动造就了东非大裂谷,喜马拉雅山是板块相互碰撞挤压形成的,台湾海峡的形成是因为当地地壳不断下沉,意大利那不勒斯海湾的变迁也说明了当地海岸地区陆地与海洋在不断变化。
板块运动学说,是地壳运动最典型的实例。板块构造学说认为,整个岩石圈并非整体一块,而是被一些活动带如海岭分割成许多单元,这些单元叫做板块。全球岩石圈可分为六大板块和若干小板块,六大板块包括太平洋板块、亚欧板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。其中只有太平洋板块几乎全是海洋,其余板块既包含陆地,也包含海洋。这些板块漂浮在软流层之上,处于不断运动之中。
一般来说,板块内部地壳相对稳定,而板块与板块交界的地方是地壳运动比较活跃的地带。板块相对移动发生的彼此碰撞或张裂,塑造了地球表面的基本面貌。在张裂地区常形成裂谷或海洋,如东非大裂谷和大西洋就是这样形成的。在板块挤压处则形成山脉。当大洋板块和大陆板块相互碰撞时,大洋板块因密度较大、位置较低,会俯冲到大陆板块之下,常常形成海沟,大陆板块受到挤压上拱形成岛弧或海岸山脉。两个大陆板块相互碰撞处会形成巨大的褶皱山脉,喜马拉雅山脉就是亚欧板块和印度洋板块碰撞挤压形成的。我们所说的马里亚纳海沟,是太平洋板块俯冲到亚欧板块底下形成的,太平洋沿岸的岛弧是陆地板块被抬升所形成的,像美洲的安第斯山脉、落基山脉,统称科迪勒拉山系,是板块碰撞挤压形成的海岸山脉。地球海陆的形成和分布,就是板块不断运动的结果,这体现了地壳运动对地表的宏观作用。
那么,地壳运动的水平运动和垂直运动有没有主次之分呢?一般来说是有的,它们相伴发生,并非交替发生,且有主次之分。就全球而言,地壳以水平运动为主,垂直运动为辅。接下来我们看内力作用的第二种——岩浆活动。岩浆圈破裂,深处岩浆沿破裂带上升,侵入岩石圈或喷出地表,这一过程称为岩浆活动,主要有岩浆喷出(即我们常说的火山喷发)和岩浆侵入两种形式,但只有火山喷发可以直接影响和塑造地形。岩浆喷发又分为裂隙式喷发和中心式喷发。裂隙式喷发的影响范围可能较大,喷出的熔岩物质往往形成宽广的玄武岩高原,比如美国西北部的哥伦比亚高原、印度西部的高原,都是裂隙式喷发对地表形态的影响。中心式喷发常在地表形成火山堆,我们看到的火山口等地貌都是中心式喷发形成的。长白山主峰、日本的富士山,都是中心式喷发塑造的地表形态。未被破坏的火山口是一个中央低洼的封闭洼地,有时会积水成湖,长白山天池就是这样形成的。再来看变质作用,岩石受温度、压力等因素影响,其成分结构发生改变,这一过程称为变质作用。变质作用一般发生在地壳深处,不能直接塑造地表形态,所以我们对其塑造地表形态方面不做过多阐释。我们总结一下,内力作用的能量来自地球内部热能,主要表现为地壳运动、岩浆活动和变质作用。其中地壳运动包括水平运动和垂直运动,水平运动会形成绵长的断裂带和巨大的褶皱山脉,垂直运动会引起地势起伏变化和海陆变迁。岩浆活动只有在岩浆喷发时才能直接影响地表形态,而变质作用一般不直接塑造地表形态。这些内力作用有时发生得快,有时发生得慢,但整体上奠定了地表形态的基本格局,特别是地壳运动,使地表变得高低不平。
下面我们来看几道题目。贝加尔湖是世界上最深的湖泊,监测表明湖水深度还在加大,湖底沉积物巨厚,可达8千米。第一问,贝加尔湖形成于什么样的状态?通过材料可知,贝加尔湖很深且呈条带状,推测可能是地壳断裂积水形成的,一般火山口积水、河流改道、滑坡等不太可能形成这么深的湖,所以这道题选A。
贝加尔湖湖底沉积物巨厚,且湖水深度还在不断加大,说明沉积厚度很大,这意味着该地地壳应该在不断下沉,只有地壳不断下沉,才有可能接受厚达8千米的沉积。所以这道题选C,即湖盆还在不断加深。
例2,下图为某地实景图,其所示地质构造的形成原因主要是什么?我们知道地质构造是地壳运动的结果,在内力作用中,地壳运动分为水平运动和垂直运动,水平运动会形成褶皱山系,所以这道题答案选地壳运动。
例3,读秦岭北坡陡峭的断崖示意图,形成北坡断崖的地质作用是什么?断崖是内力作用的表现,那是内力作用中的水平运动还是垂直运动呢?显然是上下关系,所以应该是地表的垂直运动产生的。
例4,下图示意平顶海山的形成过程,平顶海山曾经是火山,其岩石由岩浆喷发冷却凝固形成,是岩浆岩构成的。它顶部原本不平,后来被削平,这种“削平”在内力作用中未提及,所以应该不是内力作用形成的,而是外力作用形成的。并且它随着板块移动没入水下,所以这道题D选项符合题目信息。
例5,下图是安第斯山脉的地理位置图,安第斯山脉南北狭长的原因是什么?安第斯山脉处于板块交界处,是板块碰撞挤压形成的,其狭长形态是沿板块作用发育形成的,所以这道题选C。
例6,调查发现台湾海峡海底地层含有生活在陆地上的古代动物遗骨化石,这说明该地曾经是陆地,才会有陆地动物遗体化石,现在变成海峡,说明发生了海陆变迁,所以选B选项。
我们知道,内力作用,特别是板块运动等,造就了目前海陆分布的宏观地貌形态。但我们在陆地上、海边旅游时看到的一些景观,以及在高纬度和高海拔地区见到的景观,这些与刚刚讲的地壳运动、岩浆活动和变质作用有直接关系吗?其实,这些地表形态的形成与外力作用有直接关系。
外力作用的能量来源主要是太阳能,其作用力体现在风力、流水、冰川、海浪、生物等,表现形式为风化、侵蚀、搬运、堆积和固结成岩。首先来看风化作用,风化作用包括物理风化、化学风化和生物风化三种。什么叫风化作用呢?它是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与温度、水及生物接触过程中进行分解,在原地形成松散堆积物的全过程,实质上是大块变小块、整体变碎体的过程。
物理风化主要包括两种类型,第一个是热力风化,第二个是冰劈作用。由于岩石是热的不良导体,在热胀冷缩过程中会使整体变成碎体。冰劈作用是指水分渗进岩石裂隙,夜晚降温时水结冰体积增大,裂隙加深加大,在冻融交替过程中,使岩石分裂成碎片,也是整体变碎体的过程。我们看到的一些花岗岩的球状风化就是物理风化。比如右边图中土耳其山地地区,因冻融作用使大块岩体破碎。再来看化学风化,顾名思义,就是发生了化学反应。像左边图中,在大量石灰岩分布地区,如果石灰岩和二氧化碳、水汽发生可逆反应,就会使原有岩层分解,进而重新塑造新的地表形态。图中常见的石灰岩溶解后形成的喀斯特地貌景观就是化学风化的结果。右边图是黄石峡谷地区,该地岩层含有大量金属元素,各种金属被氧化形成不同颜色,构成了以淡黄色为主调的绚丽色彩。生物风化,比如地衣能在岩石表面生长,它分泌的地衣酸能加速岩石风化。图中克里米亚松树的根劈作用,根不断生长,硬生生把岩石分开。风化之后的产物,我们称为风化壳。高一上学期我们讲过土壤的形成,土壤就是在风化壳基础上演变而来的。一般水热条件好的地方,植被茂密,风化壳厚度也较大,这些都是风化的产物,这就是风化作用及其对地表形态的影响。